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能動免荷・筋力補助と多種刺激を併用した促通機能付き麻痺上肢複合運動訓練装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26350616
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関鹿児島大学

研究代表者

余 永  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (20284903)

研究分担者 川平 和美  鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (20117493)
下堂薗 恵  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 教授 (30325782)
林 良太  岡山理科大学, 工学部, 教授 (40288949)
衛藤 誠二  鹿児島大学, 医歯学域医学系, 講師 (70295244)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード理学療法学 / 知能ロボット / 感覚行動システム / センシングディバイス・システム / ヒューマンインターフェース / 易収縮的筋電気刺激 / 機能的筋振動刺激 / 興奮収縮関連 / センシングデバイス・システム / 興奮収縮連関
研究成果の概要

手前・前方・顔の手誘導目標を設定した片麻痺肩・肘・腕の複合運動機能回復訓練方法と装置を提案した。訓練補助用の電気刺激と振動刺激を加え、まず上肢自重能動免荷装置について、提案の機構で何処でも自重免荷を実現し、筋電位測定により効果を確認した。次に前腕自動運動誘発・補助装置について、提案の急加速回転手法から伸張反射を誘発し、高感度な力覚センシングから回転筋力補助を実現し、筋電位測定により各機能を確認した。また手指位置推定機構について、複数のエンコーダから実現し、訓練の評価と顔目標の設定を可能にし、LEDやディスプレイ、音と共に運動目標誘導機能を実現した。実証実験で上肢の複合運動訓練の実現を確認した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (4件) 産業財産権 (5件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 促通反復療法に基づく片麻痺膝関節屈曲機能回復訓練装置の開発2017

    • 著者名/発表者名
      余永,兒玉瑞希,松脇広和,松元秀次,谷口康太郎,山中弘子,福田勇,下堂薗恵,川平和美
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 35 号: 3 ページ: 239-248

    • DOI

      10.7210/jrsj.35.239

    • NAID

      130006855085

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 上肢自重能動免荷と前腕回転筋力補助を有する片麻痺肩・肘・前腕の複合運動機能回復訓練装置の研究2017

    • 著者名/発表者名
      余永,森本隆志,川平和美,下堂薗恵
    • 雑誌名

      第22回ロボティクスシンポジア論文集

      巻: 1 ページ: 7-8

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical Research of Selected DOF Constrainable Mechanism with Shrinkable Electrical and Vibratory Stimulations Timing and Duration Control System for Hemiplegic Upper Limb Rehabilitation2016

    • 著者名/発表者名
      Koutaro Taniguchi, Yong Yu, Tomokazu Noma, Hiroko Yamanaka, Isamu Fukuda, Shuji Matsumoto, Megumi Shimodozono, Kazumi Kawahira
    • 雑誌名

      Proceedings of 2016 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics

      巻: 1 ページ: 45-50

    • DOI

      10.1109/robio.2016.7866295

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Research of Rehabilitation Device for Hemiplegic Knee Flexion Based on Repetitive Facilitation Exercise2016

    • 著者名/発表者名
      Yong Yu, Mizuki Kodama, Hirokazu Matsuwaki, Koutaro Taniguchi, Shuji Matsumoto, Hiroko Yamanaka, Isamu Fukuda, Megumi Shimodozono, Kazumi Kawahira
    • 雑誌名

      Intelligent Robotics and Applications - 9th International Conference, ICIRA 2016 Proceedings, Springer

      巻: Part II ページ: 158-167

    • DOI

      10.1007/978-3-319-43518-3_16

    • ISBN
      9783319435176, 9783319435183
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] リハビリテーションロボットに求められるものは?2016

    • 著者名/発表者名
      川平和美,余永,下堂薗惠
    • 雑誌名

      日本機械学会誌

      巻: 119 ページ: 14-16

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Research of Rehabilitation Aid System by DOF Constraintable Mechanism and NMES for Hemiplegic Upper Limbs2015

    • 著者名/発表者名
      Koutaro Taniguchi, Yong Yu, Tomokazu Noma, Ryota Hayashi, Shuji Matsumoto, Megumi Shimodozono, Kazumi Kawahira
    • 雑誌名

      Proc. of 2015 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics

      巻: - ページ: 139-144

    • DOI

      10.1109/aim.2015.7222522

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高精度モーションキャプチャシステムを用いた刷掃動作の解析2015

    • 著者名/発表者名
      余永,兒玉瑞希,稲田絵美,斉藤一誠,冨山大輔,武元嘉彦,村上大輔,森園健,下田平貴子,福重雅美,北上真由美,山崎要一
    • 雑誌名

      小児歯科学雑誌

      巻: 53 号: 3 ページ: 383-389

    • DOI

      10.11411/jspd.53.3_383

    • NAID

      130005277395

    • ISSN
      0583-1199, 2186-5078
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 促通的振動刺激・筋力補助機能を有する下肢装具装着型片麻痺歩行訓練装置の開発2015

    • 著者名/発表者名
      余永,遠山達也,下堂薗恵,川平和美,林良太
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 33 号: 7 ページ: 497-504

    • DOI

      10.7210/jrsj.33.497

    • NAID

      130005101729

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production of Effective Stretch Reflex by a Pronation and Supination Function Recovery Training Device for Hemiplegic Forearms2015

    • 著者名/発表者名
      Yong Yu, Yosuke Nakanishi, Kazumi Kawahira, Megumi Shimodozono, Ryota Hayashi
    • 雑誌名

      Proc. of 2015 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics

      巻: - ページ: 150-157

    • DOI

      10.1109/robio.2015.7418759

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control Strategy of an Active Arm Weight-Bearing Unit for Hemiplegic Arm Rehabilitation, <Best Paper in Automation Award>2014

    • 著者名/発表者名
      Yong Yu, Masato Nagai, Jun Matsuda, Kazumi Kawahira, Ryota Hayashi
    • 雑誌名

      Proc. of 2014 IEEE International Conference on Information and Automation

      巻: - ページ: 812-818

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an Active Arm Weight-Bearing Unit and its Application in Hemiplegic Arm Rehabilitation2014

    • 著者名/発表者名
      Yong Yu, Masato Nagai, Jun Matsuda, Kazumi Kawahira, Ryota Hayashi
    • 雑誌名

      Proc. of SICE Annual Conference 2014

      巻: - ページ: 2082-2087

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 精度モーションキャプチャシステムを用いた刷掃動作の解析 ― 第3報:ペングリップとパームグリップの上肢動作の解析と比較 ―2014

    • 著者名/発表者名
      余永,冨山大輔,稲田絵美,斉藤一誠,武元嘉彦,村上大輔,森園健,下田平貴子,福重雅美,北上真由美,山崎要一
    • 雑誌名

      小児歯科学雑誌

      巻: 52 ページ: 501-508

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Research of Rehabilitation Aid Device with DOF Constraintable Mechanism for Hemiplegic Upper Limbs2014

    • 著者名/発表者名
      Koutaro Taniguchi, Yong Yu, Tomokazu Noma, Ryota Hayashi, Shuji Matsumoto, Megumi Shimodozono, Kazumi Kawahira
    • 雑誌名

      Proc. of Joint 7th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 15th International Symposium on Advanced Intelligent Systems

      巻: - ページ: 735-740

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Method to Improve the Movement Accuracy of Parallel Mechanisms2014

    • 著者名/発表者名
      Zhanwu Pei, Yong Yu
    • 雑誌名

      Proc. of 2014 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics

      巻: - ページ: 1169-1274

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Evaluation of Toothbrush and Arm-joint Motion during Tooth Brushing2014

    • 著者名/発表者名
      Emi Inada, Issei Saitoh, Yong Yu, Daisuke Tomiyama, Daisuke Murakami, Yoshihiko Takemoto, Ken Morizono, Tomonori Iwasaki, Yoko Iwase, Youichi Yamasaki
    • 雑誌名

      Clinical Oral Investigations, Springer

      巻: Published Online 号: 6 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1007/s00784-014-1367-2

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Research of Training and Evaluation Aid Device with DOF Selective Constraint Mechanism for Hemiplegic Upper Limbs Rehabilitation, <Best Paper in Session Award>2014

    • 著者名/発表者名
      Koutaro Taniguchi, Yong Yu, Tomokazu Noma, Ryota Hayashi, Shuji Matsumoto, Megumi Shimodozono, Kazumi Kawahira
    • 雑誌名

      Proc. of 2015 IEEE/IES International Conference on Mechatronics

      巻: - ページ: 444-449

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 促通機能付き片麻痺上肢下肢の運動機能訓練装置の研究開発2017

    • 著者名/発表者名
      余永
    • 学会等名
      第4回新学術領域研究「身体性システム」領域全体会議
    • 発表場所
      霧島国際ホテル(鹿児島県霧島市)
    • 年月日
      2017-02-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 片麻痺肩・肘・前腕の複合運動機能回復訓練装置にける運動情報システムの確立2016

    • 著者名/発表者名
      余永,森本隆志,川平和美,下堂薗恵
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多種促通刺激付き前腕回内・回外訓練装置の片麻痺陳旧例に対する長期訓練効果2016

    • 著者名/発表者名
      余永,松脇広和,山中弘子,福田勇,川平和美,下堂薗恵
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 促通機能付き簡易型片麻痺指運動機能回復訓練装置の研究2016

    • 著者名/発表者名
      余永,城寿成,川平和美,下堂薗恵
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Clinical Research of Shrinkable Electrical Stimulation and Vibration Stimulus Synchronizing System with DOF Constrainable Mechanism for Hemiplegic Upper Limbs Rehabilitation2016

    • 著者名/発表者名
      Koutaro Taniguchi, Yong Yu, Tomokazu Noma, Hiroko Yamanaka, Isamu Fukuda, Shuji Matsumoto, Megumi Shimodozono, Kazumi Kawahira
    • 学会等名
      2016 ICME International Conference on Complex Medical Engineering
    • 発表場所
      栃木県総合文化センター(栃木県宇都宮市)
    • 年月日
      2016-08-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 促通反復療法に基づく片麻痺膝屈曲・足背屈機能回復訓練装置の研究2015

    • 著者名/発表者名
      余永,兒玉瑞希,松脇広和,松元秀次,谷口康太郎,鮫島淳一,林良太,下堂薗恵,川平和美
    • 学会等名
      第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 上肢自重免荷機能と前腕回転筋力補助機能を有する片麻痺上肢複合運動機能回復訓練装置の研究2015

    • 著者名/発表者名
      余永,森本隆志,川平和美,下堂薗恵,林良太
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京電機大学千住キャンパス(東京都・足立区)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 促通反復療法に基づく片麻痺膝運動機能回復訓練装置の研究2015

    • 著者名/発表者名
      余永,兒玉瑞希,松元秀次,谷口康太郎,鮫島淳一,林良太,下堂薗恵,川平和美
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京電機大学千住キャンパス(東京都・足立区)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 片麻痺患者の立脚能力の評価・リハビリ装置の開発2015

    • 著者名/発表者名
      余永
    • 学会等名
      科学技術振興機構「地方創生!南日本ネットワーク新技術説明会」
    • 発表場所
      JST東京別館ホール(東京都・千代田区)
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Research of Hemiplegic Upper Limbs Rehabilitation System in Combination with NMES and Vibration Stimulus and DOF Constraintable Mechanism2015

    • 著者名/発表者名
      Koutaro Taniguchi, Yong Yu, Tomokazu Noma, Ryota Hayashi, Shuji Matsumoto, Megumi Shimodozono, Kazumi Kawahira
    • 学会等名
      2015 ICME International Conference on Complex Medical Engineering
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山県・岡山市)
    • 年月日
      2015-06-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Hemiplegic Fingers, Wrist and Shoulder Rehabilitation Robots Based on Repetitive Facilitation Exercise2015

    • 著者名/発表者名
      Yong Yu
    • 学会等名
      2015 IEEE International Conference on Real-Time Computing and Robotics
    • 発表場所
      中国・長沙市
    • 年月日
      2015-06-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 促通反復療法に基づく片麻痺指・前腕・上肢の運動機能促通訓練装置の開発2015

    • 著者名/発表者名
      余永
    • 学会等名
      第1回再生医療とリハビリテーション研究会
    • 発表場所
      広島市広島大学保健学科棟
    • 年月日
      2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 片麻痺促通反復療法に効果的な伸張反射を促すための易収縮的筋電気刺激の研究2015

    • 著者名/発表者名
      余永,冨山大輔,下堂薗恵,川平和美
    • 学会等名
      鹿児島神経科学研究会第5回研究発表会
    • 発表場所
      鹿児島市鹿児島大学情報工学科棟
    • 年月日
      2015-02-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 片麻痺促通反復療法に効果的な随意運動を促すための易収縮的電気刺激と振動刺激の研究2015

    • 著者名/発表者名
      余永,冨山大輔,下堂薗恵,川平和美
    • 学会等名
      日本ロボット学会ヒューマンセントリックロボティクス研究専門委員会第七回若手研究会
    • 発表場所
      大分県日本文理大学湯布院研修所
    • 年月日
      2015-01-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 片麻痺指への促通反復療法における効果的伸張反射を促す易収縮的電気刺激と特性解析2014

    • 著者名/発表者名
      余永,冨山大輔,下堂薗恵,大惠克俊,林良太,川平和美
    • 学会等名
      第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      東京都東京ビッグサイト
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトと装置間の力情報交換による装着型パワーアシストの効果的制御に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      松田純,余永,仲西洋介,林良太
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • 発表場所
      冨山市総合体育館
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 国立大学法人鹿児島大学工学部機械工学科余研究室

    • URL

      http://www.mech.kagoshima-u.ac.jp/kenkyusitsu/yu.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2014 実施状況報告書
  • [備考] 国立大学法人鹿児島大学研究者総覧 研究者詳細 - 余 永

    • URL

      http://ris.kuas.kagoshima-u.ac.jp/html/100004625_ja.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 国立大学法人鹿児島大学工学部機械工学科 余研究室

    • URL

      http://www.mech.kagoshima-u.ac.jp/kenkyusitsu/yu.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 鹿児島大学研究者総覧-余 永

    • URL

      http://kuris.cc.kagoshima-u.ac.jp/104556.html

    • 関連する報告書
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  • [産業財産権] 麻痺機能回復訓練装置及び麻痺機能回復訓練方法2015

    • 発明者名
      余永,川平和美,仲西洋介,下堂薗恵
    • 権利者名
      国立大学法人鹿児島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-06-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 片麻痺運動機能回復訓練装置およびプログラム2015

    • 発明者名
      余永,兒玉瑞希,松元秀次,下堂薗恵,川平和美
    • 権利者名
      国立大学法人鹿児島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-132802
    • 出願年月日
      2015-07-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 麻痺機能回復訓練装置及び麻痺機能回復訓練方法2014

    • 発明者名
      余永,川平和美,仲西洋介,下堂薗恵
    • 権利者名
      国立大学法人鹿児島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-122428
    • 出願年月日
      2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 無水平負荷式上肢自重免荷訓練装置2014

    • 発明者名
      余永,川平和美,森本隆志
    • 権利者名
      国立大学法人鹿児島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-232842
    • 出願年月日
      2014-11-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 麻療機能回復訓練装置及び麻療機能回復訓練方法2014

    • 発明者名
      余永,冨山大輔,川平和美,下堂薗恵
    • 権利者名
      国立大学法人鹿児島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-251358
    • 出願年月日
      2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-30  

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